工业上电解食盐水制得氯气

专题二从海水中获得的化学物质第一单元：氯、溴、碘及其化合物厦大附中俞佳思考下列问题：海水中蕴含多少种元素？海洋元素是什么？为什么？海水中碘元素的含量如何？海水中氯化物的含量？总储量很丰富，总量可达8×1010t自主阅读P4080多种元素，如：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、I……活动一：了解海水的成分051015202530KClCaCl2MgCl2NaCl每千克海水中几种氯化物的含量含量/g0.7121.115.1127.2人们是如何从海水中获得氯化钠的？活动二：认识海盐生产海水晒盐海水盐田析出粗盐引入风吹日晒H2O蒸发蒸发，结晶长芦盐场我国海盐产量最大的盐场，主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸，其中以塘沽盐场规模最大，年产盐119万吨。如果将海洋中的盐全部提取出来，铺在地球的陆地上，可使陆地平均升高150m。NaCl俗名“食盐”，它有哪些用途呢？医学：配成浓度为0.9％的“生理食盐水”日常生活:是我们日常生活中的必需调味品.溶雪剂：公路上的积雪可以用氯化钠来消除。活动三：认识食盐的用途化工：氯碱工业原料生产烧碱、氯气等一、氯气的工业制法【思考】工业上怎样制取氯气？H＋＋OH－阴极阳极与电源负极相连的一极阴极与电源正极相连的一极阳极1、电解饱和食盐水阴极_+阳极ab信息提示：氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝电解饱和食盐水2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH通电阴极产物-+黄绿色气体，遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝无色气体，靠近火焰有爆鸣声遇酚酞变红色阳极产物实验总结：氯化钠和水发生电解反应，在阳极生成氯气，在阴极生成氢气和氢氧化钠。工业上电解食盐水制得氯气，还得到氢气和氢氧化钠，它们都是重要的化工原料。以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑一、氯气的工业制法阳极阴极1、下列关于电解饱和食盐水制取氯气的说法正确的是A、通电一段时间后，与正极相连的电极周围溶液能使酚酞变红B、与正极相连的电极上有氢气生成C、与负极相连的电极上有氯气生成D、为了避免电解产物之间产生反应，常用石棉膜或离子交换膜将电解槽分隔成两部分练习：阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜的作用：①能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸②能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量二、氯气的实验室制法舍勒【瑞典】1742一178618世纪，人们致力于采矿事业，瑞典化学家舍勒也把精力放在了软锰矿（主要成分是MnO2）的研究上。1774年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐酸混合加热时，惊奇的看到一种黄绿色的气体冒出。这种呛人的气体不但能使染料褪色，还有许多奇特的性质。直到1807年，英国化学家戴维对这种气体进行了细致的研究，并于1810年11月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体是由一种新元素组成，英文定名为“Chlorine”，希腊文的意思是“绿色的”。二、氯气的实验室制法MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应！舍勒【瑞典】1742一1786MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O【交流与讨论1】气体制取的发生装置（不溶于水）AC固+固→气O2固+液→气H2CO2固+液→气B或气体发生装置的选择依据反应条件——是否需要加热反应物状态下面有三种常见的气体收集装置，请根据下列提示的Cl2的性质选择合适的装置（）信息1、Cl2有毒，且密度比空气大2、Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水AB可根据气体的密度和溶解度选择气体收集装置BC饱和食盐水C【交流与讨论2】气体的收集装置实验室制得的多余氯气可以直接排到空气中去吗？如果不可以，应如何处理？请选择合适的装置（）可根据气体的性质选择尾气吸收装置AB信息1、Cl2有毒。2、Cl2能与NaOH溶液反应，生成能溶于水的物质3、Cl2不能点燃【交流与讨论3】气体的尾气处理装置ABC发生装置收集装置尾气吸收装置这样收集到的氯气纯净吗？请你评价、大胆质疑并且提出合理的实验解决方案。可根据杂质的性质选择气体净化装置.（C2）（C4C5）信息1、Cl2能溶于水，难溶于饱和食盐水，HCl易溶于饱和食盐水2、Cl2能与NaOH反应，生成能溶于水的物质若想制得纯净、干燥的氯气，请根据提示信息选择合适的装置。无水CaCl2C5【交流与讨论4】气体的净化装置Cl2HCl气体水蒸气发生装置收集装置尾气吸收装置净化装置除去HCl除去水蒸气实验室制备氯气的改进装置图启示：根据反应物的状态、反应条件、生成气体的性质等因素综合考虑而决定实验室制气装置的选取需要考虑哪些因素？②检查装置的气密性①如图装配好装置实验步骤:组装原则:由下至上,由左至右④观察颜色变化，收集完气体后，停止加热⑤实验结束应先撤导管后撤酒精灯③加入药品，从分液漏斗中缓慢向烧瓶中注入浓盐酸，缓缓加热酒精灯微热，导管口有气泡冒出，撤走酒精灯，导管中形成一段水柱1、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？答:用分液漏斗可以控制液体的用量，避免生成的氯气过多。2、使用浓盐酸与足量的MnO2共热制氯气，实际产生的氯气总比理论值低，其主要原因什么？答:稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小。3、能否用其它试剂代替二氧化锰来制取氯气？答：可以用KMnO4、KClO3等代替MnO2与浓盐酸反应（不需加热）2KMnO4＋16HCl(浓)==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OKClO3＋6HCl(浓)==KCl＋3Cl2↑＋3H2O轻松一刻反应原理：反应装置：发生装置→净化装置→收集装置→尾气吸收装置气体的实验室制法一、Cl2的工业制法2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑电解二、Cl2的实验室制法——氯碱工业MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O以电解饱和食盐水为基础制Cl2、NaOH等产品的工业【作业】1、预习“氯气的性质”实验现象结论1234两极均产生气泡通电后有新的气体物质生成将铁棒上方收集到的气体靠近火焰，有轻微的爆鸣声有氢气生成黄绿色、刺激性气味的气体产生，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝有氯气生成铁棒周围的颜色变红有碱性物质生成电解饱和食盐水图1.电解饱和食盐水的装置信息提示：（1）氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝（2）与电源正极相连的电极---阳极与电源负极相连的电极---阴极1、接通电源，观察U型管内的变化2、探究a管是什么气体（阴极）3、探究b管是什么气体？（阳极）4、观察阴极附近的溶液现象？